Charakterystyka komórek zarodkowych, tworzenie się, typy, migracja

Komórki płciowe Są to komórki prekursorowe gamet u tych zwierząt z rozmnażaniem płciowym. Są to embrionalny prekursor, który różnią się od wielu linii komórek somatycznych (soma = ciało) bardzo wcześnie w rozwoju większości gatunków.

Praktycznie wszystkie organizmy, które rozmnażają się seksualnie, powstają z fuzji dwóch komórek gametycznych. Gamety są wyspecjalizowanymi komórkami, które niosą połowę informacji genetycznej jednostki, która je wytwarza, ojciec i matka (są komórek haploidalnych).

Ludzkie embrionalne komórki macierzyste w hodowli komórkowej. Ryddragyn w angielskiej Wikipedii [domena publiczna]

Wszystkie gamety wytwarzane przez zwierzę są tworzone ze specjalnej linii komórkowej znanej jako linia zarodkowa, która jest opracowana zgodnie ze złożonym zestawem określonych sygnałów. Komórki te reprezentują główną „przenoszenie” drogi genomu i składników cytozolowych od jednego pokolenia do drugiego.

Komórki zarodkowe są odpowiedzialne za procesy specjacji i ewolucji, ponieważ to zmiany występujące w nich są przenoszone z pokolenia na następujące. Dodatkowo komórki te pośredniczą w przenoszeniu dziedzicznych chorób rodziców na ich dzieci, szczególnie w ludziach.

[TOC]

Charakterystyka komórek zarodkowych

Komórki zarodkowe są „pluripotencjalne” lub „totipotencyjne” komórki zarodkowe, to znaczy można je różnicować w prawie każdym typie komórki w odpowiednich warunkach i sygnałach. Ponadto są kompetentnymi komórkami do „autoferony”, ponieważ są odpowiedzialni za własną regenerację.

Komórki te są jedynymi zdolnymi do wytwarzania gamet, które są komórkami, które mogą tworzyć nowy organizm, właściwość, którą traciły inne komórki zarodka, gdy się różnią.

Niektórzy autorzy uważają je, podobnie jak „komórki macierzyste” gatunku, ponieważ tworzą narządy, ale nowe osoby. Podobnie komórki te są głównym sposobem ewolucji gatunków i są pojazdami do przenoszenia chorób dziedzicznych, szczególnie u ludzi.

Komórki zarodkowe wytwarzają gamety poprzez procesy znane jako mejoza i gametogeneza (ovogeneza i spermatogeneza u wielu zwierząt), które są charakterystyczne i unikalne dla tej grupy komórek.

Kanaliki nasienne z dojrzałymi nasieniem. Nefron [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]

Szkolenie

Komórki zarodkowe odróżniają się wcześnie od innych linii komórek somatycznych podczas rozwoju embrionalnego.

Jak to się dzieje u niektórych bezkręgowców?

Drosophila Melanogaster Fruit Fly. Zrobione i zredagowane z: Sanjay Acharya [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]

U wielu gatunków, takich jak mucha owocowa D. Melanogaster, Komórki te powstają z pierwotnych komórek blostuli, które „odziedziczyły” determinant cytozolowy znany jako „plazma zarodkowa” lub „plazma zarodkowa”, to znaczy bardzo szczególnych blastomerów.

Ta plazma zarodkowa zawiera pierwiastki strukturalne i niektóre przekaźnikowe RNA, a podczas ovogenezy i zapłodnienia cierpi.

Blastomery o „osoczu zarodkowym” są podzielone asymetrycznie, dziedzicząc plazmę zarodkową do komórki jednorodnej. Kiedy zarodek osiąga stadium gastrula, zaczyna się równoważny podział tych komórek, a populacja pierwotnych komórek linii zarodkowej rozszerza się.

Jak to się dzieje w ludzkiej istocie?

Z drugiej strony u ssaków jako człowieka, zaangażowanie „plazmy zarodkowej” nie zostało zgłoszone podczas procesu tworzenia pierwotnych komórek płciowych, ale specyfikację tej linii jest określana przez interakcje komórkowe komórkowe.

Może ci służyć: komórki Cromafin: Charakterystyka, histologia, funkcje

Pierwotne komórki zarodkowe, na wczesnych etapach embriogenezy, znajdują się w pewnym dodatkowym przedziale, a u ludzi występuje w pobliżu trzeciego tygodnia rozwoju.

Po zdefiniowaniu linii komórek pierwotnych migrują one do gonad samic lub męskich, gdzie odpowiednio aktywowane są procesy ovogenezy lub spermatogenezy.

Interakcja komórek pierwotnych z komórek somatycznych gonad, oprócz obecności chromosomów płciowych i innych czynników matczynych, określa określenie płci w linii zarodkowej, chociaż proces ten może się znacznie różnić między gatunkiem a innym.

Różnicowa ekspresja genów

Aby przyjąć początkowe „separację” komórek somatycznych i komórek zarodkowych, pierwszą rzeczą, która się dzieje, jest różnicowa ekspresja genów, ponieważ w linii zarodkowej charakterystyczne geny linii somatycznych są represjonowane w celu uruchomienia „programu” genetycznych komórek zarodkowych.

Podczas procesu formowania komórki te migrują również z miejsca, w którym pochodzą do konkretnego miejsca, w którym tworzą się gonady, które są tkankami wytwarzającymi gamety dla dorosłych.

Migracja komórek jest również osiągana poprzez aktywację całej migracyjnej „maszyn” i różnych mechanizmów „przewodnika”, które mają związek z wieloma czynnikami genetycznymi i epigenetycznymi (które mają związek z modyfikacją sekwencji nukleotydowej).

Migracja

Pierwotne komórki zarodkowe, te, które powodują „prawdziwe” komórki zarodkowe, powstają daleko od miejsca, w którym się rozwijają i, aby się ustalić, muszą migrować do miejsc, w których znajdują się jajniki i jądra, które są kobietą i kobietą i kobietą Męskie gonady.

Początkowo pierwotne komórki zarodkowe obserwuje się podczas gastracowania jako klaster komórkowy u podstawy allanoidów, która jest błoną dodatkową, która powstaje jako ewaginacja pierwotnego przewodu trawiennego zarodka zarodka.

Gastulowanie zwierzęcia diblistycznego. 1 blastic. 2-gastrula. Pidalka44 [domena publiczna]

Na tym etapie pierwotne komórki nabywają spolaryzowaną morfologię, a niektóre eksperymenty wykazały, że rozszerzają długie procesy podczas mobilizacji.

Następnie stają się one widoczne w jelicie tylnym, a następnie wyłaniają się z jelit i migrują bocznie, kolonizując grzbiety narządów płciowych.

Gdy komórki pierwotne przechodzą z otaczającej go jelita tylnego do otaczającej go tkanki łącznej, wydłuża się, tworząc krezkę jelitową (tkanka, która pokrywa jelito cienkie i łączy ją ze ścianą brzucha), proces, który pojawia się, gdy komórki się pojawiają. Ściana jelit.

Mechanizmy kontrolne

Pojawienie się komórek prekursorowych w kierunku tkanki gonadowej jest kontrolowane przez komórki somatyczne tych struktur, które najwyraźniej wywierają „chemoatrakcyjny” wpływ na pierwszy.

Eksperymentalnie wykazano, że ekspresja genu znanego jako Fragilis Ma to wiele wspólnego z rozwojem ruchliwości w pierwotnych komórkach zarodkowych.

Może ci służyć: cytoszkielet

Ten gen.

Jednak niektórzy autorzy uważają, że droga migracji tych komórek jest kontrolowana na poziomie środowiskowym, zamiast być procesem autonomicznym.

W przejściu w kierunku gonad i raz w nich komórki te pomnożą się przez mitozę, generując wiele klonów, które udało się zwiększyć liczbę osób w populacji komórkowej.

Typy komórek zarodkowych

Gdy pierwotne komórki zarodkowe osiągną ich końcowe tkanki, są one opracowywane w żeńskich komórkach płciowych lub w męskich komórkach płciowych, jak to możliwe, oraz w przypadku otrzymywanych przez endogennych i egzogennych sygnałów.

Kobiece gonady to jajniki, a męskie gonady to jądra. Raz w tych tkankach komórki pierwotne mnożą się z dużą prędkością, ale wzorce tej mitotycznej proliferacji różnią się między nimi.

Istnieją zatem dwa rodzaje komórek płciowych znane jako jajo i plemniki.

Komórki płciowe żeńskie: ovogonias

Ovogonias. Źródło: Chassot A-A, Gregoire EP, Lavery R, ​​Taketo MM, autor: Rooij DG, i in. [CC o 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/3.0)]

Ovogonias są mitotycznie aktywnymi komórkami. Są one intensywnie podzielone podczas rozwoju embrionalnego, szczególnie od drugiego do piątego miesiąca ciąży u ludzi, co utworzyło się do ponad 7 milionów tych komórek, chociaż niektóre są naturalnie zdegenerowane.

Komórki te nie są ponownie podzielone przez mitozę w stadiach poporodowych, ale różnią się okresowo. Jednak na ostatnich etapach rozwoju płodu zaczynają się one podzielić przez mejozę, proces, który pozostaje w „aresztowaniu” do początku dojrzewania.

Komórki płciowe samców: plemniki

Proliferacja plemników jest nieco inna niż oogonias, ponieważ chociaż zaczynają tworzyć się i mnożyć w jądrach embrionalnych, utrzymują swoją zdolność do dzielenia się przez praktycznie całe życie poporodowe.

Seminiferowe kanały jąder są ograniczone wewnętrznie za pomocą prądowych plemników, a niektóre populacje złożone z tych komórek są podzielone przez mitozę. Na początku dojrzewania grupy spermatogoniasowe (pierwotne spermatocyty) zaczynają dzielić przez mejozę, aby wyszkolić wtórne spermatocyty, które spowodują powstanie haploidów plemników.

Mutacje

Komórki zarodkowe to „fabryki”, w których „pojazdy” przekazywania informacji o pokoleniu do następnego. Podobnie komórki te mają ogromne znaczenie dla procesów ewolucyjnych, ponieważ prawie każda poniesiona modyfikacja zostanie wydrukowana na potomstwie.

Możemy powiedzieć, że DNA wszystkich komórek organizmu jest podatne na mutacje i pomimo faktu, że mutacje w komórkach somatycznych są ważne w kontekście wielu chorób i innych warunków, nie zawsze wykraczają poza życie życia osoba Porta.

Z drugiej strony mutacje w linii zarodkowej przyczyniają się bezpośrednio do ewolucyjnych procesów genetycznych, ponieważ zmiany te mogą przenieść się z pokolenia do drugiego przez gamety i zygotę.

Z tych powodów mutacje w komórkach zarodkowych mogą być widoczne tylko w potomstwie, co zależy, bardzo często homozygotyczność lub heterozygotyczność dotkniętych genów w każdym rodzicielskim.

Może ci służyć: chromatyna: typy, cechy, struktura, funkcje

Przyczyny mutacji w linii zarodkowej są wiele, ponieważ mogą wystąpić w odpowiedzi na sygnały endogenne lub egzogenne. Niektóre z tych mutacji wytwarzają choroby, które mogą być odziedziczone przez linię matczyną lub linię ojcowską, w zależności od sprawy.

Guzy w komórkach płciowych

Niekontrolowany podział komórek prawie każdej tkanki w ludzkim ciele, a także u innych zwierząt, może powodować powstawanie guzów, które mogą być łagodne lub złośliwe.

Te, które powstają z komórek zarodkowych, są zwykle nazywane nowotworami i mogą być:

- Kiełki

- Teratomas

- Rak zarodkowy

- Endodermalne guzy zatok

- Coriocarcinomas

Guzy te mogą regularnie występować w wewnętrznych obszarach gonad, chociaż mogą być również związane z proliferacją lub nieprawidłową migracją pierwotnych komórek płciowych, co oznacza, że ​​mogą pojawiać się w różnych obszarach ciała.

Mikrografia elektroniczna śródbularnej nowotworu komórek płciowych w jądrach lub „Seminoma” (źródło: Nefron [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)] przez Wikimedia Commons)

Guzy związane z pierwotną linią komórkową zarodkową są znane jako zarodki, podczas gdy raki embrionalne to te, które pochodzą z embrionalnych komórek „matki” lub komórek pochodnych.

Zwykle usuwane są pierwotne komórki płciowe, które powstają w miejscach pozagonadowych, ale teratomy są nieprawidłowymi wzrostami pozagonadowych komórek płciowych, które udało się przetrwać, i składają się z losowych mieszanin zróżnicowanych tkanek, takich jak chrząstka, skóra, włosy lub zęby.

Endodermalne guzy zatok to te, które powstają z komórek pochodzących z tkanek pozambrążowych i które są zróżnicowane, które tworzą endodermalne worek witellinowy. Jeśli wręcz przeciwnie, guz powstaje w warstwie trofoblastycznej, nazywa się to naczyniakiem.

Guzy linii zarodkowych w jajnikach reprezentują około 20% wszystkich guzów jajników, są prądami u dziewcząt i młodych ludzi do 20 lat i prawie zawsze o teratomach złej natury.

Wśród nich mają wyróżniające się dyskiromie, które są guzami stałymi i mięsistymi, które mają miękką pokrywę, składającą się z agregatów wielokątnych komórek wyglądu, z widocznymi błonami plazmatycznymi i dużą liczbą granul cytozolowych.

Bibliografia

1. Carlson, ur. M. (2018). E-book ludzkiej embriologii i biologii rozwoju. Elsevier Health Sciences.
2. Jennings, m. T., Gelman, r., & Hochberg, F. (1985). Guzy śródczaszkowe komórek zarodkowych: historia naturalna i patogeneza. Journal of Neurosurgery, 63 (2), 155-167.
3. Kurman, r. J., & Norris, H. J. (1977). Złośliwe guzy jajników jajników. Patologia ludzka, 8 (5), 551-564.
4. Molyneaux, k., & Wylie, C. (2004). Migracja komórek Natm Naterm. International Journal of Developmental Biology, 48 (5-6), 537-543.
5. Włosy, e., FOREBOSCCO, a., & Schlessinger, D. (2011). Tworzenie komórek zarodkowych z zatorowych komórek macierzystych i zastosowanie jąder komórek somatycznych w oocytach. Annals of New York Academy of Sciences, 1221 (1), 18.
6. Richardson, ur. I., & Lehmann, r. (2010). Mechanizmy wskazujące migrację komórek Natm: Strategie różnych organizacji. Nature przegląd biologii komórek molekularnych, jedenaście(1), 37-49.
7. Goren, m. (2010). Biologia komórkowa cyklu życia komórek zarodkowych. Obecna opinia w biologii komórkowej, 22 (6), 707.
8. Wylie, c. (1999). Komórki płciowe. Komórka, 96 (2), 165-174.